微小RNARNA與腎癌關系的研究進展△

管金 綜述　王玉杰審校新疆醫科大學第一附屬醫院泌尿中心，烏魯木齊830054

微小RNARNA與腎癌關系的研究進展△

管金 綜述王玉杰#審校
新疆醫科大學第一附屬醫院泌尿中心，烏魯木齊830054

微小RNA（microRNA，miRNA）是一類全長約為20 nt的非編碼單鏈RNA，在翻譯后水平調控人類1/3的靶mRNA。特異的miRNA參與腫瘤的發生發展過程，在腫瘤細胞增殖、侵襲、轉移等方面發揮重要作用，在疾病狀態下特異miRNA的表達水平出現明顯改變。在腎癌細胞中，miRNA表達水平和對應的循環miRNA表達量均會出現特異性改變，而循環miRNA穩定性較好。多項研究顯示通過檢測循環中miRNA的表達量來診斷腫瘤及判斷預后似乎是可行的，近年來對腎癌有了進一步研究，本文對現階段miRNA與腎癌之間關系的研究進展進行了總結。

miRNA；腎癌；分子標志物

腎細胞癌（renal cell carcinoma，RCC）起源于腎小管上皮細胞，其發病率約占全身惡性腫瘤的3%，占腎臟原發性惡性腫瘤的85%～90%，為泌尿系統三大惡性腫瘤之一，發病率僅次于膀胱癌，死亡率高達40%[1-2]。其病因不明，發病可能與肥胖、吸煙、長期血液透析等有關；某些職業如皮革、石油等產業工人患病率相對較高；另外其患病存在一定的遺傳風險。透明細胞癌是腎癌最常見的病理類型，對常規放療和化療均不敏感[3]，目前手術切除腫瘤仍然是腎細胞癌最主要的治療方法。多數腎癌患者臨床癥狀不典型，目前主要通過醫學影像學檢查發現，近50%腎癌偶然發現，約25%的患者確診時已發生轉移[4]。腎癌患者的預后在一定程度上與是否轉移有關，按TNM分期標準分期越高，轉移發生率就越高。根據腎癌這些特性，故需從分子水平了解腎癌，并尋找有效的分子標志物，為腎癌早期診斷和預后評估提供幫助。miRNA是近期發現的一種內源進化保守的非編碼單鏈小分子RNA，越來越多的研究顯示miRNA與腫瘤的分期、轉移、預后、藥物療效均存在密切的聯系。本文就miRNA與腎癌關系的研究進展進行綜述。

1　miRA概論

miRNA是眾多小RNA中的一類。1993年，Lee和Ambros[5]在秀麗隱桿線蟲中發現第一個miRNA（lin-4），當時并沒有引起重視，直到2001年，這類小RNA分子在脊柱動物中被發現，才開始引起關注，并將這類小RNA分子命名為miRNA。miRNA的產生是個極其復雜的過程，至今沒有完全明了，目前大致的產生機制：miRNA基因主要位于基因內區（不編碼蛋白質），在細胞核中被RNAP Ⅱ/Ⅲ轉錄成長達數千個核苷酸的pri-miRNA，隨后pri-miRNA被RNaseⅢ（Drosha）和輔助蛋白DGCR8識別和切割形成長約70 nt的pre-miRNA，不久premiRNA依賴RAN-GTP系統以及胞核/胞質轉運蛋白Exportin5由細胞核運至細胞質。至細胞質中，pre-miRNA被另一種RNaseⅢ酶（Dicer）更進一步切割成長約20 nt成熟互補雙鏈miRNA（與miRNA互補鏈稱為miRNA*）。miRNA*通常在隨后被降解，成熟的miRNA在RNA誘導沉默復合物（RNA-induced silencing complex，RISC）引導下，通過與mRNA的3′端非翻譯區（3′-UTR）完全或不完全互補配對，從而使靶mRNA的翻譯受到影響，最后起到翻譯后水平調節基因表達的作用[6-7]。另外，miRNA參與調控著人類約30%的mRNA[8]。血清中miRNA穩定性較好，在反復凍結和解凍過程中，以及在室溫下短時間放置并不明顯導致miRNA降解，另外，血清中特異的miRNA與腫瘤組織中的表達水平趨向一致，其可能起源于腫瘤組織[9]。在腫瘤患者中，miRNA表達量常會發生特異性改變，這使miRNA作為一種新的分子標志物成為可能。

2　miRNA與腎細胞癌的關系

miRNA充當癌基因或抑癌基因參與腫瘤的發生發展過程[10]。趙爽等[11]通過實時熒光定量PCR技術研究miRNA-142-5p在腎透明細胞癌中的表達，發現相對于癌旁正常組織，miRNA-142-5p的表達水平明顯增高。Zhao等[12]發現miR-210在腎癌患者血清中存在差異性表達，可能成為腎癌患者的潛在分子標志物。不過也存在部分研究結果不一致情況，例如，Redova等[13]研究發現在腎癌患者血清中miR-378出現高表達，可以作為腎癌的分子標志物，而Hauser等[14]通過小樣本探索階段發現在腎癌患者血清中miR-378高表達，但在隨后的大樣本驗證階段發現血清中miR-378表達水平與健康對照組無差異性表達，并不能為腎癌的早期診斷、轉移、預后評估提供幫助。Jung等[15]在研究腎透明細胞癌中miRNA表達變化時，發現13種miRNA表達水平出現上調，20種出現下調，進一步的實時定量PCR驗證，上調最顯著的有miR-155、miR-16、miR-452*、miR-224和miR-210，聯合上調的miR-155和下調的miR-141進行區別腎透明細胞癌和正常的腎組織可達到97%的準確率。Wulfken等[16]發現循環miR-1233在腎癌患者中出現差異性表達，有望成為潛在分子標志物，但是通過大樣本多中心研究得出來的結果并沒有使他們滿意（AUC為0.588，敏感性為77%，特異性為37.6%）。miRNA的表達譜可以區別良性惡性組織，同時還可以區分不同類型腫瘤細胞[17-18]。另外，miRNA還與預后相關，如在腎癌組織中高表達的miR-21和低表達的miR-126相結合可以判斷腎癌患者的預后好壞和疾病進展[19]，在腎透明細胞癌中，miR-23b/27b充當抑癌基因的作用，其表達水平可以作為預后判斷的分子標志物[20]。當然，miRNA在其他腫瘤中也出現差異性表達，例如miR-106a在胃癌組織中高表達，并有促進癌細胞遷移，增加侵襲力作用[21]；miR-29a、miR-92在結腸癌中出現差異性表達，是其潛在分子標志物[22]；miR-195在乳腺癌中出現差異性表達[23]；miR-141、miR-26a在前列腺癌中出現差異性表達，為潛在分子標志物[24]。

2.1miRNA參與調控腫瘤細胞增殖、分化和凋亡等多個生理生化過程

隨著人們對miRNA的認識逐漸深入，發現miRNA參與調節細胞周期各環節，對細胞增殖、分化以及凋亡等生物學過程發揮重要作用[25]。Kumar等[26]在小鼠模型中發現傳染Let-7可以使細胞周期G0-G1、G2-M增多，S期減少。miR-221、miR-222在腎癌中高表達，其可在翻譯水平抑制P27的表達，P27主要控制G1-S期的轉化，可使細胞周期停滯在靜止期，可見miR-221、miR-22的高表達促進腫瘤細胞增殖[27]。在腫瘤形成過程，血管內皮生長因子（VEGF）起著非常重要的作用，給腫瘤提供豐富的血供，而miR-29b間接調節腎癌中VEGF的基因表達[28]。

2.2miRNA參與調控腫瘤細胞遷移、轉移和侵襲

上皮間質轉化（EMT）在腫瘤細胞的侵襲和轉移中發揮重要作用，EMT是由于E-鈣黏蛋白（E-cadherin）減少，導致細胞間黏附能力下降，導致腫瘤細胞的游走能力增加而出現轉移風險。在腎細胞癌中，miR-141、miR-200c出現低表達，ZFHX1B在轉錄水平上對E-cadherin起阻遏作用，而ZFHX1B在腫瘤細胞中表達增加，且是miR-141、miR-200c的靶分子[29]，據此可推斷出miR-141、miR-200c起著抑制腫瘤發生的生物學功能。Gregory等[30]通過體外實驗發現，miR-200家族和miR-205通過靶基因ZEB1、SIP1下調E-cadherin的表達而導致EMT的發生。多項研究顯示miR-200家族在胰腺癌、結直腸癌、乳腺癌等中參與類似的過程[31]。miR-21在腎癌中高表達，并促進腫瘤細胞增殖和增加遷移能力[32]。張輝等[33]將Pre-miR-21和antimiR-21分別轉染腎癌Caki-1細胞，實時PCR驗證轉染效果，pre-miR-21和anti-miR-21轉染后能夠明顯升高和降低Caki-1細胞miR-21的表達量，發現與未轉移的腎癌細胞相比，原發伴轉移腎癌細胞中miR-21的表達水平明顯升高，pre-miR-21組穿透濾膜的細胞數明顯增加，而anti-miR-21組穿透濾膜的細胞數明顯減少，進一步證實了miR-21與腎癌的侵襲轉移相關。

3　miRNA的臨床應用價值

Chen等[34]研究發現無論健康人或患者血清中都存在大量的miRNA，以及部分的mRNA、rRNA和其他未分類小分子RNA，證實了血清中有大量miRNA的存在。Valad等[35]在膜結合酶中發現含有miRNA，并認為血清中的miRNA之所以不被酶消化，膜結合酶發揮重要作用。另外，由于特異miRNA在正常組織和腫瘤組織中表達不同，miRNA有望成為區分正常組織和腫瘤組織的工具，以及能夠區分腫瘤中的不同亞型[36]。由于穩定性較好，使miRNA應用于臨床診斷、預后評估、評價藥物療效等具有更加可操作性。Dutta等[37]發現miR-34a在腎癌中高表達，通過降低miR-34a的表達水平，可以減慢腫瘤的生長速度。可見miRNA作為治療靶點表現出了巨大的潛力。另外通過給小鼠注射染料木素處理過的腎癌細胞后，發現形成腫瘤明顯小于對照組，染料木素在體內外可以降低miR-21的表達，并發現miR-21的表達與腎細胞癌患者的總生存期負相關[32]。據此，可設想人工合成抗miRNA藥物或miRNA藥物，以恢復疾病導致上調或下調的miRNA的表達，從而達到分子水平治療目的，有望成為未來治療腫瘤的一個新方向。檢測血清miRNA的優越性主要表現在：①血液標本易獲取、穩定，患者相對無創傷，可避免病理穿刺引起的腫瘤擴散；②血清miRNA反映的是機體整體的生理病理情況，其檢測結果具有指導意義，血清中某些特異的miRNA可以指示特異的組織器官病變，因此其又可以作為疾病診斷的一個參數。另外，Taylor和Gercel-Taylor[38]發現血清中的miRNA在男女以及不同年齡之間沒有明顯差異性改變。此外，在血清和血漿中miRNA的表達水平沒有明顯差異[9]，可見，其受干擾性小，作為分子標志物表現出了極大的潛力。

4　小結

在臨床中，為了避免誤診和及時發現腎癌，具有十分重要的臨床意義。組織活檢在臨床上無法實現腫瘤的早期診斷和治療效果的正確評估。而血清具有取材方便、相對無創、連續體外檢測的優點。近年來的研究發現人血清中存在穩定且豐富的miRNA，并通過一些相關實驗證實了miRNA有助于腫瘤患者的早期診斷和預后評估。而循環miRNA又容易被實時熒光定量PCR技術檢測，這使miRNA成為一種新的檢測手段表現出巨大的前景。由于腫瘤的形成過程極其復雜，有多種因素參與其中發生發展，對相關腫瘤與miRNA關系的研究提示miRNA有望成為腫瘤治療中的一個新的靶點，為抗腫瘤治療提供了一個合理的分子水平設想，為癌癥研究指明了一個全新的方向。特異miRNA靶向作用于何種基因，又受到哪些因素的調控，隨著相關研究的深入，相關疑問將會得到合理的解釋。

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R737.1

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2016.14.01.06

新疆維吾爾自治區自然科學基金（2013211A101）

（corresponding author），郵箱：wangyj-mr@vip.sina.com

2015-05-22）